化学反应热复习总结ppt课件

化学反应与能量变化 知识网络 高考常考类型 一 考查反应中的能量变化和反应热的计算 二 考查反应热和键能的关系 三 考查热化学方程式的的书写和正误判断 四 考查盖斯定律的应用 五 考查以新能源为背景的综合知识应用 一 考查反应中的能量变化和反应热的计算 1 燃烧热 在101kPa时 1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量 一般以燃烧1mol物质为标准 燃烧产物必须是稳定的氧化物 如 C CO2 H2 H2O l 等 2 中和热 在稀溶液中 酸和碱发生中和反应而生成1mol水时的所释放的热量 稀溶液指溶质溶于大量水 中和热以生成1molH2O为标准 中和热不包括离子在水溶液中的生成热 物质的溶解热 电解质的电离吸热所传递的热效应 例1 2006年上海 下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是 A 碳酸钙受热分解B 乙醇燃烧C 铝粉与氧化铁粉末反应D 氧化钙溶于水 A 例2 2007年上海 已知 CH3CH2CH2CH3 g 6 5O2 g 4CO2 g 5H2O l H 2878kJ mol CH3 2CHCH3 g 6 5O2 g 4CO2 g 5H2O l H 2869kJ mol下列说法正确的是A 正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子B 正丁烷的稳定性大于异丁烷C 异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程D 异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多 解析 燃烧放出的热量等于反应物的能量减去产物的能量 由两个热化学方程式知正丁烷的能量大于异丁烷 其稳定性小于异丁烷 所以异丁烷转化为正丁烷需要吸热 但正丁烷与异丁烷分子中的碳氢键一样多 A 例3 2004年湖南 已知 1 H2 g 1 2O2 g H2O g H akJ mol 2 2H2 g O2 g 2H2O g H bkJ mol 3 H2 g 1 2O2 g H2O l H ckJ mol 4 2H2O g O2 g 2H2O l H dkJ mol下列关系式中正确的是 A a c 0B b d 0C 2a b 0D 2c d 0 解析 由热化学方程式可知 2 式的化学计量数为 1 式的2倍 则2a b 氢气燃烧是放热反应 则a b c d均应小于零 C 最近 我读了 将军们的故事 这本书 使我知道了 我国曾经有许多伟大的将军 有细心抓叛徒的方强 有情意深切关心百姓的黄克诚 有不怕劳累亲自动手炒面的节俭的李涛 他们用勇气和知识 打败了我们的敌人 他们的精神和信念也带给了我许多启发 陈赓将军和他的部队在过草地时发生的一件事使我感触很深 由于军队中已经没有一条牛皮带 一双牛皮鞋了 连草地上的野菜都被挖光了 所以大家都十分饥饿 而每餐只能吃一把青稞面 谁都吃不饱 在这种条件下 在养伤的陈赓却有一碗麻雀野菜汤 他面对这碗鲜美的汤 不但没有吃 反而把这碗小小的麻雀汤分给其他的战士 和他们一起分享 虽然每个人只能吃到一点麻雀肉 有的还吃不到 但是大家都被陈赓将军谦让的美德所感动 泪水也不禁地掉了下来 我读到这里 除了感动 同时也为在我们的现实生活中 常常存在不懂得谦让的人和事感到难过 在超市的地下停车场里 有一辆车想从车位里出来 但周围都塞满了车 所以那辆车就被堵在车位里 怎么也出不来 周围的车偶尔可以动一下 但并没有主动让那辆车出来 当我走过时 我就在想 假如我们都让一下 那么车库也许就不会塞满车了 我们也就能很快地进出了 例4 2006年天津 已知反应 101kPa时 2C s O2 g 2CO g H 221kJ mol 稀溶液中 H aq OH aq H2O l H 57 3kJ mol下列结论正确的是A 碳的燃烧热大于110 5kJ molB 的反应热为221kJ molC 稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为 57 3kJ molD 稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水 放出57 3kJ热量 解析 A项的燃烧热是指101kPa时 1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量 如碳完全燃烧生成CO2 故碳的燃烧热大于110 5kJ mol A正确 B项的反应热 放热用负值表示 故B错误 C项的中和热应用正值表示 C错误 D项的中和热应是强酸与强碱发生中和反应生成1mol水时的反应热 因此D项错误 故选A A 二 考查反应热和键能的关系 化学反应的反应热 H 等于反应物化学键的键能之和与生成物化学键的键能之和的差 要点扫描 即 H E 反应物 E 生成物 例5 2007年全国 已知 1molH2分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量 1molCl2分子中化学键断裂时需要吸收243kJ的能量 由H原子和Cl原子形成1molHCl分子时释放431kJ的能量 下列叙述正确的是 A 氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H2 g Cl2 g 2HCl g B 氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体 反应的 H 183kJ molC 氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体 反应的 H 183kJ molD 氢气和氯气反应生成1mol氯化氢气体 反应的 H 183kJ mol 解析 H 436kJ mol 243kJ mol 2 431kJ mol 183kJ mol 故氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是 H2 g Cl2 g 2HCl g H 183kJ mol 故C正确 C 金刚石晶体结构示意图 C原子 正四面体结构单元 金刚石晶体结构示意图 C原子 正四面体结构单元 硅晶体结构示意图 Si原子 正四面体结构单元 二氧化硅晶体结构示意图 Si原子 结构单元 O原子 例6 2005年江苏 通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键键能 键能的大小可以衡量化学键的强弱 也可用于估算化学反应的反应热 H 化学反应的 H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差 请回答下列问题 1 右上图立方体中心的 表示硅晶体中的一个原子 请在立方体的顶点用 表示出与之紧邻的硅原子 2 工业上高纯硅可通过下列反应制取 SiCl4 g 2H2 g Si s 4HCl g 该反应的反应热 H kJ mol 解析 236 见解析 1 如图 H 4 360kJ mol 1 2 436kJ mol 1 2 176kJ mol 1 4 431kJ mol 1 236kJ mol 1 2 1molSi中含有2molSi Si键 故 三 考查热化学方程式的的书写和正误判断 H只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边 若为放热反应 H为 若为吸热反应 H为 H的单位一般为kJ mol 必须注明物质的聚集状态 s l g 不用 和 反应热 H与测定条件 温度和压强 有关 如不注明则是25 和101325Pa下测定 热化学方程式中的化学计量数仅表示该物质的物质的量 并不表示物质的分子和原子 可以是整数 也可以是分数 热化学方程式中的化学计量数必须与 H相对应 如果化学计量数加倍则 H也要加倍 当反应向逆向进行时 其反映热与正反应的反应热数值相等 符号相反 例7 2005年全国 已知充分燃烧ag乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水 并放出热量bkJ 则乙炔燃烧的化学方程式正确的是 A 2C2H2 g 5O2 4CO2 2H2O l H 4bkJ molB C2H2 g 5 2O2 2CO2 H2O l H 2bkJ molC 2C2H2 g 5O2 4CO2 2H2O l H 2bkJ molD 2C2H2 g 5O2 4CO2 2H2O l H bkJ mol 解析 由于乙炔燃烧是放热反应 H为 可排除B C项 又因为生成4molCO2应该放出热量4bkJ 故选A A 例8 2005年北京 CO CH4均为常见的可燃性气体 1 略 2 已知在101kPa时 CO的燃烧热为283kJ mol相同条件下 若2molCH4完全燃烧生成液态水 所放出的热量为1molCO完全燃烧放出热量的6 30倍 CH4完全燃烧反应的热化学方程式是 解析 热化学方程式有多种写法 一般情况下写出化学计量数为整数的热化学方程式 CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l H 891kJ mol CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l H 891kJ mol 四 考查盖斯定律的应用 1840年盖斯根据一系列实验事实得出规律 若一个反应可以分步进行 则各步反应的反应热总和与这个反应一次发生的反应热相同 也就是说 化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关 而与具体反应进行的途径无关 盖斯定律说明热化学方程式可以象代数方程式一样进行运算 但要注意化学计量数改变时 反应热要相应变化 运算过程中还要注意反应热的符号不要弄错 例9 2004年全国 已知25 101kPa下 石墨 金刚石燃烧的热化学方程式分别为 C 石墨 O2 g CO2 g H 393 55kJ mol C 金刚石 O2 g CO2 g H 395 41kJ mol 据此判断 下列说法正确的是 A 由石墨制备金刚石是吸热反应 等质量时 石墨的能量比金刚石的低B 由石墨制备金刚石是吸热反应 等质量时 石墨的能量比金刚石的高C 由石墨制备金刚石是放热反应 等质量时 石墨的能量比金刚石的低D 由石墨制备金刚石是放热反应 等质量时 石墨的能量比金刚石的高 解析 根据盖斯定律将题中两个热化学方程式相减得 C 石墨 C 金刚石 H 1 91kJ mol 说明由石墨制备金刚石是吸热反应 吸收的热量作为化学能的形式贮存在金刚石中 也就是说同质量的石墨具有的能量比金刚石低 说明石墨更稳定 故选A A 五 考查以新能源为背景的综合知识应用 新能源是指以新技术为基础 系统开发利用的能源 包括太阳能 生物能 风能 海洋能 地热能等 这些新能源的特点是资源丰富 且有些可以再生 为再生能源 对环境没有污染或污染少 能源问题成了当今世界的热点问题之一 以新能源为背景的试题也就成了高考化学中的热点问题 对于这些问题 我们除了要弄清课本知识 还要广泛阅读有关资料 关注生活 社会 科学技术的发展 要点扫描 例10 2002年上海 下列选项中说明乙醇作燃料的优点的是 燃烧时发生氧化反应 充分燃烧的产物不污染环境 乙醇是一种再生能源 燃烧时放出大量热量 A B C D 解析 化石燃料是古代动植物的遗体在地下经过漫长而复杂的变化而逐渐形成的 这类能源用一点就少一点 最终会枯竭 属于非再生能源 而再生能源则不会随人类的开发 利用日益减少 乙醇可以从粮食中获得 且充分燃烧的产物是CO2和H2O 均不污染环境 而有机物燃烧都发生氧化还原反应 这并不是乙醇作燃料的优点 故选D D 例11 2007年江苏 甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是 CH3OH g H2O g CO2 g 3H2 g H 49 0kJ mol 1 CH3OH g O2 g CO2 g 2H2 g H 192 9kJ mol 1下列说法正确的是 A CH3OH的燃烧热为192 9kJ mol 1B 反应 中的能量变化如右下图所示C CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量D 根据 推知反应 CH3OH l O2 g CO2 g 2H2 g 的 H 192 9kJ mol 1 D 例 试回答下列中和热测定的有关问题 实验桌上备有烧杯 大 小两个烧杯 泡沫塑料 泡沫塑料板 环形玻璃搅拌棒 0 50mol L 1盐酸 0 55mol L 1NaOH溶液 1 尚缺少的实验用品是 2 实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒 其原因是 3 实验时所用盐酸及NaOH溶液的体积均为50mL 各溶液密度为1g cm3 生成溶液的比热容C 4 18J g 实验起始温度为22 0 终止温度为25 4 试求生成1mol水时的反应热 H 北京奥运会 祥云 火炬燃料是丙烷 C3H8 亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯 C3H6 1 丙烷脱氢可得丙烯 已知 C3H8 g CH4 g HC CH g H2 g H1 156 6kJ mol 1CH3CH CH2 g CH4 g HC CH g H2 32 4kJ mol 1则相同条件下 反应C3H8 g CH3CH CH2 g H2 g 的 H kJ mol 1 2 以丙烷为燃料制作新型燃料电池 电池的正极通入O2和CO2 负极通入丙烷 电解质是熔融碳酸盐 电池反应方程式为 放电时 CO32 移向电池的 填 正 或 负 极 3 碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O 常温常压下 空气中的CO2溶于水 达到平衡时 溶液的pH 5 60 c H2CO3 1 5 10 5mol L 1 若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离 则H2CO3HCO3 H 的平衡常数K1 已知 10 5 60 2 5 10 6 4 常温下 由于0 1mol L 1NaHCO3溶液的pH大于8 则溶液c H2CO3 c CO32 填 或 原因是 用离子方程式和必要的文字说明 反应A g B g C g D g 过程中的能量变化如图所示 回答下列问题 1 该反应是 反应 填 吸热 放热 2 当反应达到平衡时 升高温度 A的转化率 填 增大 减小 不变 原因是 3 反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响 原因是 4 在反应体系中加入催化剂 反应速率增大 E1和E2的变化是 E1